Волокна природные

Волокна природные (анг. natural fibers) — (натуральные текстильные волокна), образующиеся в природных условиях прочные и гибкие тела малых поперечных размеров и ограниченной длины, пригодные для изготовления пряжи или непосредственно текстильных изделий (например, нетканых).

Одиночные волокна, не делящиеся в продольном направлении без разрушения, названные элементарными (волокно большой длины - элементарными нитями); несколько волокон, продольно скрепленных (например, склеенных) между собой, названные техническими. По происхождению, к-рое определяет и химический состав волокна, различают: растительного, животного и минерального происхождения. Волокна растительного происхождения формируются на поверхности семян (хлопок), в стеблях растений (тонкие стеблевые волокна - лен, рами; грубые - джут, пенька из конопли, кенаф и др.) и в листьях [жесткие листовые волокна, напр. манильская пенька (абака), сизаль]. Общее название стеблевых и листовых волокон - лубяные. Растительные волокна представляют собой одиночные клетки с каналом в центр. части. При их формировании образуется сначала наружный слой (первичная стенка), внутри которого постепенно откладываются несколько десятков слоев синтезирующейся целлюлозы (вторичная стенка). Такая структура волокна определяет особенности их свойств -относительно высокую прочность, небольшое удлинение, значительную влагоемкость, а также хорошую накрашиваемость, обусловленную большой пористостью (30% и более).

Важнейшее текстильное волокно - хлопок. Семена хлопчатника, опушенные волокном, наз. хлопком-сырцом. При его первичной обработке от семян последовательно отрывают хлопок-волокно (длина > 20 мм), более короткие волокна (пух, или линт) и подпушек (делинт, длина до 5 мм). Состав хлопка-волокна (% по массе): целлюлоза до 96, пентозаны 1,5-2,0, жиры и воски 1, азотсодержащие и белковые вещества 0,3, зола 0,2-0,4. Пряжу из этого волокна применяют (иногда в смеси с другими природными или химическими волокнами) для выработки тканей бытового и технического назначения, трикотажа (преимущественно бельевого и чулочного), гардинно-тюлевых изделий, веревок, канатов, швейных ниток и др. Непосредственно из хлопка-волокна изготовляют нетканые и ватные изделия. Хлопок низших сортов, пух и подпушек применяют для получения эфиров целлюлозы. Основные хлопководчатые страны -СССР (около 25% мирового сбора), кнр, США, Индия, Пакистан, Турция, Египет.

Лубяные волокна выделяют из растений главным образом в виде технических волокон. Среди тонкостебельных волокон наиб. важен лен (содержит около 80% целлюлозы, до 8% пентозанов, более 5% лигнина), среди грубостебельных волокон основное значение имеют джут (около 70% целлюлозы, до 30% пентозанов и лигнина) и пенька. Из льняной пряжи изготовляют бельевые, платьевые и др. ткани, парусину, брезент, пожарные рукава, шнуры, из так называемые оческовой пряжи (получаемой из отходов первичной обработки льна) - мешочные ткани, холсты, низкокачественной парусину и брезент. Льняное волокно часто применяют в смеси с химическими, например полиэфирными, или хлопком. Льноводство развито в СССР (северо-западные области РСФСР, западная часть УССР, БССР, республики Прибалтики), в ряде стран Центральной и Северной Европы.

Грубостебельные волокна перерабатывают в толстую пряжу для мешочных и тарных тканей, а также для канатов, веревок, шпагатов. Основные страны-производители джута - Индия, Бангладеш, Пакистан, Индонезия, КНР. Коноплеводство развито в СССР (европейская часть РСФСР, УССР, республики Средней Азии), многих странах Западной Европы, Индии, Пакистане и др. Листовые лубяные В., используемые в канатном производстве, для плетения циновок и др., выделяют из тропических растений, произрастающих в странах Африки, Центр. Америки, в Индонезии, на Филиппинах и др. Эти В. с успехом заменяются синтетическими.

К волокнам животного происхождения относятся шерсть и шелк. Шерсть - волокно волосяного покрова овец (почти 97% общего объема производства шерсти), коз, верблюдов и др. животных. В шерсти встречаются волокна след. видов: 1) пух - наиболее тонкое и упругое волокно с внутренним ("корковым") слоем, слагающимся из веретенообразных клеток, и наружным чешуйчатым слоем; 2) ость - более толстое волокно, имеющее также сердцевинный рыхлый слой, который состоит из редко расположенных пластин, перпендикулярных к оси волокна; 3) переходный волос, в котором сердцевинный слой расположен по длине волокна прерывисто (занимает по толщине промежуточное положение между пухом и остью); 4) "мертвый" волос-грубое, очень толстое, жесткое и ломкое волокно с сильно развитым сердцевинным слоем. Овечью шерсть, состоящую из волокна первого или второго вида, называют однородной, состоящую из волокон всех видов - неоднородной.

Шерстяное волокно характеризуется невысокой прочностью, большой эластичностью и гигроскопичностью, малой теплопроводностью. Перерабатывают его (в чистом виде или в смеси с хим. волокнами) в пряжу, из к-рой изготовляют ткани, трикотаж, а также фильтры, прокладки и др. Способность шерсти к свойлачиванию используют для выработки войлоков, валяной обуви, фетра. Основные овцеводческие страны - Австралия, СССР (Северный Кавказ, Западная Сибирь, Поволжье, республики Средней Азии), Новая Зеландия, Аргентина, США, ЮАР.

Шелк - продукт выделения шелкоотделительных желез насекомых, из которых основное промышленное значение имеет тутовый шелкопряд. Гусеница шелкопряда выпускает нить, состоящую из двух элементарных фиброиновых нитей толщиной около 15 мкм каждая, склеенных др. белковым веществом — серицином. Укладывая нить вокруг себя, гусеница формирует плотную многослойную оболочку (кокон). При размотке коконов соединяют обычно 5-10 элементарных нитей, получая шелк-сырец. Образующиеся при этом отходы разрывают на короткие отрезки и перерабатывают в пряжу. Шелк обладает высокой прочностью, эластичностью, большим влагопоглощением, приятным матовым блеском, легкой накрашиваемостью. Из шелковых нитей вырабатывают платьевые (креповые и др.), декоративные и галстучные ткани, атласы, вышивальные нитки, из пряжи - разные полотна и др.

К волокнам минерального происхождения относятся асбесты (наиболее широко используют хризотил-асбест), расщепляя которые получают технических волокно. Перерабатывают их (обычно в смеси с 15-20% хлопка или химических волокон) в пряжу, из которой изготовляют огнезащитные и химически стойкие ткани, фильтры и др. Непрядомое короткое асбестовое волокно используют в производстве композитов (асбопластиков), картонов и др. Объем мирового производства природных В. в 1980 составил (млн. т/год): хлопок - 14,1, лен - 0,6, джут - 3,0, прочие грубостебельные и жесткие - 1,0, шерсть (мытая) - 1,6, шелк-сырец - 0,05.

Исп. литература:Кукин Г. Н., Соловьев А. Н., Текстильное материаловедение, ч. 1-Исходные текстильные материалы, М, (1985); "Textile Organon", 1981, v. 52, № 6, p. 115. Г.Н. Кукин.